[发明专利]宽频双极化辐射单元及天线

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种宽频双极化辐射单元及天线。

背景技术

目前在2G和3G网络共存的情况下，对能够兼容2G和3G网络的多频天线的需求越来越多，并且随着通信技术的迅猛发展，对多频天线的带宽、尺寸及性能指标也提出越来越高的要求。

针对以上的发展趋势，目前市场上较为常见的是采用两对偶极子正交分布，形成“◇”形或者圆形的天线设计方案，如德国Kathrein公司为申请人的专利US6333720B1中给出的方案，该专利所述的振子就采用两对偶极子正交放置，单元臂呈直线型，整个振子截面呈“◇”形结构，该振子可以通过高频振子镶嵌在低频振子中间来实现多频天线的需求。这种设计存在以下两点不足，第一，单元臂采用的直线结构使得其投影面积较大，处于两个低频振子之间的高频振子受到低频振子耦合作用，从而使得高频段辐射性能恶化；第二，由于四个平衡器固定设置在一个处于高频振子下方的固定座上，距高频振子较近，高频振子的阻抗及辐射特性就受到了低频振子的较大影响。

由于现有技术的超宽带多频双极化天线其低频与高频的比值达到了3倍以上，而相邻两低频振子间的间距为相邻两高频振子间的两倍，为了保证高频电气性能，一般采用减少低频振子之间的间距来实现，但由于低频振子投影面积较大，减少间距后对低频振子之间的高频振子性能影响剧烈，从而影响到整个多频天线的电气性能指标。

综上可知，现有的超宽带多频双极化天线，在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种宽频双极化辐射单元及天线，其可以提高天线的辐射单元各技术参数，并缩小辐射单元的投影面积。

为了实现上述目的，本发明提供一种宽频双极化辐射单元，用于装设于金属反射板上组成天线，包括至少四个天线振子，所述天线振子包括底座以及安装于所述底座的平衡馈电连接器和对称设置的两个单元臂，所述单元臂的一端连接所述平衡馈电连接器，所述单元臂的另一端封闭且纵向延伸形成凸壁，所述四个天线振子间的单元臂通过隔离固定件连接固定。

根据本发明的宽频双极化辐射单元，所述单元臂的截面成“C”型或“匸”型。

根据本发明的宽频双极化辐射单元，所述单元臂的垂直侧壁具有一镂空部。

根据本发明的宽频双极化辐射单元，所述宽频双极化辐射单元包括四个天线振子，所述每个天线振子的两个单元臂相互垂直，所述四个天线振子间的单元臂通过所述隔离固定件固定为矩形结构。

根据本发明的宽频双极化辐射单元，两个相邻的所述天线振子极化正交。

根据本发明的宽频双极化辐射单元，所述单元臂是由多节截面相同的折线构成。

根据本发明的宽频双极化辐射单元，所述天线振子的单元臂固定为八边形或十六边形结构。

根据本发明的宽频双极化辐射单元，所述单元臂呈弧状。

本发明还相应的提供一种包括若干如上所述宽频双极化辐射单元的宽频双极化天线，所述辐射单元线性等间距排列于作为反射器的所述金属反射板。

根据本发明的宽频双极化天线，所述双极化辐射单元为低频辐射单元，所述每个低频辐射单元内具有一与所述低频辐射单元同轴设置的高频辐射单元，相邻的两个所述低频辐射单元之间设有至少一所述高频辐射单元，所述若干高频辐射单元等间距设置。

根据本发明的宽频双极化天线，相邻两所述低频辐射单元对应的间距是所述低频辐射单元中心频率对应波长的0.65~0.95倍，相邻两所述高频辐射单元对应的间距是所述高频辐射单元中心频率对应波长的0.65~0.9倍。

根据本发明的宽频双极化天线，相邻两所述低频辐射单元之间设有一所述高频辐射单元，所述低频辐射单元之间的间距为230mm，所述高频辐射单元之间的间距为115mm。

根据本发明的宽频双极化天线，所述高频辐射单元之间设有金属片。

本发明通过在一底座上安装一平衡馈电连接器以及两个单元臂组成天线振子，两个单元臂结构相同，其一端连接平衡馈电连接器，另一端纵向延伸形成凸壁。将四个天线振子的单元臂依次通过隔离固定件连接固定组成双极化辐射单元，且各天线振子这间相互固定但没有电连接，借此可根据单元臂的不同构成形状组成各种形状的双极化辐射单元。同时，将若干双极化辐射单元固定于金属反射板即可组成双极化天线，借此，本发明可以提高天线的辐射单元各技术参数，并缩小辐射单元的投影面积。优选的是，单元臂的垂直侧壁具有一镂空部，其既可减轻天线振子重量，还可优化驻波及减少对高频振子的影响。